[發明專利]包含平臺相對運動部件磁干擾的航空磁干擾補償方法

在審

• 申請號: 202211429938.6
• 申請日: 2022-11-14
• 公開（公告）號: CN115932987A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 彭翔;郭弘;都長平;張超
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G01V3/38
• 分類號: G01V3/38;G06F30/27;G06N10/60;G06F17/18;G06F111/06
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 陳旭紅

本發明提供一種包含平臺相對運動部件磁干擾的航空磁干擾補償方法、裝置、設備及存儲介質，方法包括：基于傳統磁補償模型，構建飛機平臺的相對運動部件磁干擾模型；基于相對運動部件磁干擾模型將傳統磁干擾補償模型構建為新型平臺磁補償模型；利用智能優化算法獲取相對運動部件模型中最優的相對運動部件旋轉角度，并基于最優的相對運動部件旋轉角度確定新型平臺磁補償模型的最優補償系數；基于新型平臺磁補償模型、最優補償系數和最優的相對運動部件旋轉角度實時去除航空磁測量數據中的磁干擾。通過本發明能夠在磁探測過程中去除平臺整體部分和相對運動部件的機動磁干擾以及地磁梯度磁干擾，從而有效提高航空磁補償的精度，進而提升航磁探測的性能。

技術領域

本發明涉及磁探測技術領域，尤其是涉及一種包含平臺相對運動部件磁干擾的航空磁干擾補償方法、裝置、設備及存儲介質。

背景技術

航空磁探測在地質勘探、未爆炸物探測、海洋資源勘探及沉船打撈等諸多領域扮演著重要的角色。在航磁探測中，通過安裝在飛機平臺上的磁力儀來測量目標信號。目標信號通常淹沒在飛機平臺機動磁干擾、地磁梯度磁干擾及平臺內電子設備產生的磁干擾之中。因此，為獲得高質量的磁測數據，對干擾場進行抑制是至關重要的。航空磁探測通常使用標量磁力儀(測量標量總磁場信息)進行磁場探測，用矢量磁力儀(測量磁場的三個垂直分量)進行運動平臺機動磁干擾的補償。為減少來自平臺內磁干擾的影響，標量磁力儀通常被安裝于機翼尖端或者機尾拖桿上。然而即便如此，平臺產生的機動磁干擾還是遠大于目標磁場，因此航空磁補償的性能指標直接影響航空磁探測的能力。為此20世紀50年代，在文獻《Magnetic?compensation?of?MAD?equipped?aircraft》作者提出了經典的補償模型，即T-L模型，來對飛機平臺的機動磁干擾進行補償，該模型后來也被其他人進行了發揚。而且為降低地磁梯度磁干擾對測量數據的影響，在文獻《An?aeromagnetic?compensationcoefficient-estimating?method?robust?to?geomagnetic?gradient》建立了地磁梯度模型并將T-L模型拓展為TLG模型。

然而由于傳統的T-L補償模型將飛機平臺視為一個剛性連接體，并未考慮平臺內具有鐵磁性的相對運動部件產生的磁干擾，因此無法對其進行有效補償。在航空磁探測過程中，由于運動平臺中相對運動部件產生的磁干擾直接影響了傳統航空磁補償系數的求解，降低了航空磁補償的補償精度，進而影響到航磁探測的性能。

發明內容

本發明旨在提供一種包含平臺相對運動部件磁干擾的航空磁干擾補償方法、裝置、設備及存儲介質，以解決上述技術問題，從而能夠提高航空磁補償的精度，提升航磁探測的性能。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種包含平臺相對運動部件磁干擾的航空磁干擾補償方法，包括：

基于傳統磁補償模型，結合飛機平臺的相對運動部件模型進行構建得到相對運動部件磁干擾模型；

基于所述相對運動部件磁干擾模型將預設的傳統磁干擾補償模型構建為新型平臺磁補償模型；其中，所述傳統磁干擾補償模型包括所述傳統磁補償模型和地磁梯度磁干擾模型；

利用預設的智能優化算法獲取所述相對運動部件模型在不同航向上最優的相對運動部件旋轉角度，并基于所述最優的相對運動部件旋轉角度確定所述新型平臺磁補償模型的最優補償系數；

基于所述新型平臺磁補償模型、所述最優補償系數和所述最優的相對運動部件旋轉角度確定航空磁測量數據的干擾補償量。

進一步地，所述基于傳統磁補償模型，結合飛機平臺的相對運動部件模型進行構建得到相對運動部件磁干擾模型，具體包括：

根據地磁場在剛性連接主體坐標系中的方向余弦以及所述相對運動部件模型的旋轉角度確定地磁場在相對運動部件坐標系中的方向余弦；